DE2412966B2 - Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen - Google Patents
Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei TrägerfrequenzeinrichtungenInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
- H03L7/095—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using a lock detector
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
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Description
Phasenregelschleife des mitgezogenen Oszillators erhaltenen vom Phasenunterschied der Steuerfrequenz
und der mitgezogenen Oszillatorfrequenz in seiner Breite abhängigen Diskriminatorimpulses einen zweiten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt,
bei dem die Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen unteren Toleranzbereich entsprechenden Anteil des Steuerfrequenzimpulses entspricht, daß dieser Diskriminatorimpuls zugleich unmittelbar einer Umkehrstufe zugeführt ist, daß der
Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators und der Ausgang der Umkehrstufe mit einem UND-Gatter und der Ausgang und der Eingang der zweiten
monostabilen Kippstufe mit einem zweiten UND-Gatter verbunden sind, daß die Ausgänge beider
UND-Gatter an eme ODER-Schaltung geführt sind und der Ausgang der ODER-Schaltung mit einem
Eingang einer Reset-Flip-Flop-Schaltung verbunden
ist, während am zweiten Eingang der Reset-Flip-Flop-Schaltung der Steuerfrequenzimpuls liegt und
daß der Ausgang der Reset-Flip-Flop-Sciialtung zu
dem Schaltglied geführt ist.
Durch diese Maßnahmen erhält man eine Überwachungs- und Alarmierungsschaltung, durch die das
Abgeben falscher Frequenzen bei Trägererzeugereinrichtungen verhindert wird.
Die Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen kann auch
derart ausgebildet sein, daß zwischen dem einen Pol der Gleichspannungsversorgungsquelle und dem Eingang der ersten monostabilen Kippstufe die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors liegt, dessen Basis
mit einer aus der Steuerfrequenz gewonnenen Gleichspannung angesteuert wird.
Dadurch wird bei Ausfall der Steuerfrequenz der Eingang des ersten Multivibrators an Masse gelegt,
was zu einer Alarmanzeige führt.
Anhand des Diagramms nach Fig. 1, des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 und des Impulsdiagramms
nach Fig. 3 winJ die Erfindung näher erläutert.
Zur Überwachung werden zwei Impulse, nämlich der Steuerfrequenzimpuls I11 und der am Diskriminator durch Vergleich zwischen dem Steuerfrequenzimpuls und dem Ausgangsimpuls des mitgezogenen Oszillators erhaltene Diskriminatorimpuls miteinander
verglichen. In Fig. 1 ist oben der Steuerfrequenzimpuls und unten der Diskriminatorimpuls dargestellt.
Der obere und untere Grenzwert, bei denen eine Alarmierung erfolgen soll, sind mit Go und Gm gekennzeichnet.
Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung nach der Erfindung. Der Eingang des Multivibrators MMl wird
über den Transistor T von einer Gleichspannung, die aus der Steuerfrequenz gewonnen wird, vorgespannt
und vom Steuerfrequenzimpuls angesteuert. Dem ebenfalls vorgespannten Eingang des Multivibrators
MM2 wird der Impuls ID des Phasendiskriminators
zugeführt. Dieser Impuls wird gleichzeitig auch einer
Umkehrstufe A zugeleitet. Der Ausgang der ersten
Multivibratorschaltung MMl und der Ausgang der Umkehrstufe ist jeweils mit einem ersten UND-Gatter B verbunden, während der Ausgang des zweiten
Multivibrators MMZ mit einem zweiten UND-Gatter C verbunden ist, dessen zweitem Eingang der Diskriminatorimpuls 1D direkt zugeführt wird. Ausgangsseitig sind beide UND-Gatter B, C mit einer
ODER-Schaltung verbunden, deren Ausgang wiederum mit dem einen Eingang eine: Reset-Flip-Flops E, F verbunden ist, wobei der zweite Eingang
dieses Flip-Flops mit der Steuerfrequenz angesteuert wird. Mit der Steuerfrequenz ist eine automatische
Alarmlöschung möglich, wenn sich der phasengeregelte Oszillator wieder im Soll-Mitziehbereich befindet. Der Ausgang des Flip-Flops ist mit einem Schaltglied verbunden.
Die Fig. 3 zeigt die Wirkungsweise dieser Anordnung. Links ist der Zustand gezeichnet, bei dem der
Grenzwert des Mitziehbereichs nach oben überschritten ist, während rechts der gleiche Zustand für die
Unterschreitung des Grenzwertes nach unten gezeigt ist. In der Mitte des Diagramms ist der Zustand im
Sollbereich aufgetragen. Es zeigen von oben nach unten jeweils die erste Reihe den Steuerfrequenzimpuls I11, die zweite Reihe den Phasendiskriminatorimpuls ID und die dritte Reihe den Ausgangsimpuls der
ersten monostabilen Kippstufe MMl, die vierte Reihe den Ausgangsimpuls der monostabilen Kippstufe
MM2, die fünfte Reihe den Ausgang der Umkehrstufe A, die sechste Reihe den Ausgangsimpuls der
ODER-Schaltung D und die siebente Reihe den Ausgang des Reset-Flip-Flops F. Eine Überschreitung
des oberen Grenzwertes Go ist vorhanden, wenn der vom Multivibrator MMl, getriggert durch die negative Flanke des Steuerfrequenzimpulses I51, abgegebene Ausgangsimpuls mit dem invertierten Phasendiskriminatorimpuls A in Deckung tritt. Die UND-Bedingung am ß-Gatter ist erfüllt und das Reset-Flip-Flop F wird über die ODER-Schaltung D in den
Alarmzustand gekippt. Bei Unterschreitung des unteren Grenzwertes Gu tritt der Ausgangsimpuls des
Multivibrators MM2, getriggert durch die negative Flanke des Phasendiskriminatorimpulses /o, mit dem
Phasendiskriminatorimpuls in Deckung. Somit ist die UND-Bedingung am C-Gatter erfüllt und es kommt
auch hier wieder über die ODER-Schaltung D zu einem Umkippen des Reset-Flip-Flops F. Tritt für die
Ausgangsimpulse der beiden Multivibratoren MMl und MMl keine Deckung auf, so ist die UND-Bedingung für beide Gatter nicht erfüllt und das Reset-Flip-Flop bleibt in seiner Ruhelage liegen - es findet
ein Betrieb im Sollbereich statt.
Der Transistor T hat die Aufgabe, bei Ausfall der Steuerfrequenz den eingangsseitigen Spannungsteiler
vom Multivibrator MMl von der Versorgungsspannung abzutrennen, was dann ebenfalls zur Alarrnanzeige führt.
Claims (2)
1. Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen
mit phasensynchronisierten Oszillatoren und zum Alarmieren beim Überschreiten eines vorgegebenen
oberen Toleranzwertes bzw. beim Unterschreiten eines vorgegebenen unteren Toleranzwertes innerhalb des Mitziehbereiches des jeweiligen
Oszillators, bei der die Ausgänge eines ODER-Gliedes an einen bistabilen Schalter angeschlossen
sind, der das Alarmschaltmittel steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere
Flanke des Steuerfrequenzimpulses (Ia) eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator
(AfAfI) zum Kippen bringt, bei dem die
Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen oberen Toleranzbereich entsprechenden
Anteil des Steuerfrequenzimpulses (Ia) entspricht,
daß die vordere Ranke des vom Phasendiskriminator in der Phasenregelschleife des mitgezogenen Oszillators erhaltenen vom
Phasenunterschied der Steuerfrequenz und der mitgezogenen Oszillatorfrequenz in seiner Breite
abhängigen Diskriminatorimpulses (JD) einen
monostabilen Multivibrator (ΛίΛί2) zum Kippen
bringt, bei dem die Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen unteren Toleranzbereich
entsprechenden Anteil des Steuerfrequenzimpulses (I11) entspricht, daß dieser Diskriminatorimpuls
(JD) zugleich unmittelbar einer Umkehrstufe (A) zugeführt ist, daß der Ausgang
des ersten monostabilen Multivibrators (AfI) und der Ausgang der Umkehrstufe (A) mit einem
UND-Gatter (B) und der Ausgang und der Eingang der zweiten monostabilen Kippstufe mit einem
zweiten UND-Gatter (C) verbunden sind, daß die Ausgänge beider UND-Gatter (B, C) an
eine ODER-Schaltung (D) geführt sind und der Ausgang der ODER-Schaltung (D) mit einem
Eingang einer Reset-Flip-Flop-Schaltyng (E, F)
verbunden ist, während am zweiten Eingang der Reset-Flip-Flop-Schaltung (E, F) der Steuerfrequenzimpuls
(7J() liegt und daß der Ausgang der Reset-Flip-Flop-Schaltung (E, F) zu dem Schaltglied
(SG) geführt ist.
2. Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Pol einer Gleichspannungsversorgungsquelle
und dem Eingang der ersten monostabilen Kippstufe die Emitter-Kollektorstrecke eines Tranistors (T) liegt, dessen Basis mit
einer aus der Steuerfrequenz gewonnenen Gleichspannung angesteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen
mit phasensynchroniserten Oszillatoren und zum Alarmieren beim Überschreiten eines vorgegebenen oberen Toleranzwertes bzw. beim
Unterschreiten eines vorgegebenen unteren Toleranzwertes innerhalb des Mitziehbereiches des jeweiligen
Oszillators, bei der die Ausgänge eines ODER-Gliedes an einen bistabilen Schalter angeschlossen
sind, der das Alarmschaltmittel steuert.
Die Erzeugung von Trägerfrequenzen geschieht üblicherweise über eine Steuerfrequenz, d. h. man
muß die Steuerfrequenz entsprechend vervielfachen. Zu diesem Zweck werden neben Oberwellenerzeugern
mit zum Teil recht aufwendigen Filterschaltungen (zur Heraussiebung des jeweiligen Trägers) auch
mitgezogene phasengeregelte Oszillatoren eingesetzt. Eine derartige Schaltung ist in der deutschen Auslegeschrift
2143 075 gezeigt. Eine Phasenregelschleife besteht im wesentlichen aus einem Oszillator, der sich
in seiner Frequenz durch eine Gleichspannung mitziehen läßt, und einem Phasendiskriminator, in dem die
Steuerfrequenz mit der Oszillatorfrequenz (J0x =
n-fa) — diese kann auch bis auf die Steuerfrequenzebene
heruntergeteilt sein — in der Phase verglichen werden. Daraus wird eiee für den Oszillator geeignete
Mitziehspannung gewonnen, die noch zur Unterdrükkung von Nebenwellen einen Tiefpaß durchläuft und
den Oszillator entsprechend in seiner Phase regelt. Im Normalfall ist die vom mitgezogenen Oszillator abgegebene
Frequenz immer genau foa — n-fa, auch wenn
der Oszillator im freischwingenden Zustand eine etwas daneben liegende Frequenz abgeben würde. Die
Grenze dieser abliegenden Frequenz, die von der Phasenregelschleife noch ausgeregelt werden kann, ist
durch den »Mitziehbereich« der Phasenregelschleife bestimmt. Wird dieser überschritten, so fällt die Phasenregelschleife
außer Tritt, sie ist nicht mehr synchron. Dieser Fall könnte eintreten, wenn z. B. ein
Bauteil in der Phasenregelschleife defekt wäre. Dies führt zur Abgabe einer falschen Frequenz und muß
unbedingt vermieden werden.
Aus der britischen Patentschrift 1267463, insbesondere
Fig. 1 und 2, ist es entnehmbar, daß bei einem Frequenzüberwachungsgerät der Steuerfrequenzimpuls
eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt. Weiterhin ist es aus
der Zeitschrift »Electronic Engineering«, Okt. 1973, Vol. 45, Heft 548, Seiten 14 und 15, zu entnehmen,
in einem Überwachungsgerät für einen Oszillator durch einen Impuls sowohl einen Multivibrator zum
Kippen zu bringen als auch unmittelbar eine Umkehrstufe anzusteuern.
Außerdem ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1466080 als bekannt zu entnehmen, Phasenunterschiede
zwischen zwei Frequenzen in entsprechende Impulsbreiten umzuwandeln.
Schließlich ist es aus der US-Patentschrift 3688210 bekannt, in Phasenüberwachungsschaltungen Reset-Flip-FIops
zu verwenden.
Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs- und Alarmierungsschaltung zu schaffen,
die bereits bei Annäherung an den nichtsynchronen Zustand in der Phasenregelschleife ein
Alarmsignal abgibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die digitale Überwachungs- und Alarmierungseinrichtung
der eingangs genannten Art derart ausgebildet, daß die vordere Flanke des Steuerfrequenzimpulses
eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt, bei dem die
Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen oberen Toleranzbereich entsprechenden
Anteil des Steuerfrequenzimpulses entspricht, daß die vordere Flanke des vom Phasendiskriminator in der
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